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Freitag, 26.05.2017
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Rätsel „fehlenden” Algenvitamins gelöst

Kooperation mit Bakterien liefert essenzielles Vitamin B12

Algen und andere einfache Pflanzen geben Wissenschaftlern seit Jahren ein Rätsel auf: Alle benötigen sie Vitamin B12 für ihr Wachstum, doch während die meisten von ihnen dafür auf externe Quellen angewiesen sind, können andere scheinbar ohne diese überleben. Aber wie? Jetzt haben britische Forscher bei Algen eine Symbiose mit Bakterien gefunden, die das fehlende Vitamin liefert.
Algenuntersuchung im Labor

Algenuntersuchung im Labor

Algen gehören zu den Pflanzen, die den Kohlenstoffkreislauf der Erde und damit auch das Klima entscheidend beeinflussen. Die pflanzlichen Einzeller wachsen teilweise rasant, brauchen dafür aber im Gegensatz zu höhere Pflanzen, die alternative Stoffwechselwege entwickelt haben, Vitamin B12. Gleichzeitig jedoch fehlt den Algen ein Gen, das es ihnen erlauben würde, das lebenswichtige Vitamin selbst zu produzieren, sie sind daher auf eine Zufuhr von außen angewiesen.

Wissenschaftler der Universitäten von Cambridge und Kent haben sich jetzt dieser Frage angenommen und systematisch Algen und ihren Stoffwechsel daraufhin analysiert. Sie stellten erneut fest, dass Algen wegen eine fehlenden Gen kein Vitamin B12 herstellen können, andererseits aber die Menge des Vitamins, die die Algen brauchen um zu wachsen, nicht einmal ansatzweise im Wasser der Flüsse und Seen vorhanden ist. Woher kommt es also?

Bakterien als Lieferanten


Dann entdeckten die Forscher Überraschendes: In der natürlichen Umgebung der Algen lebten auch Bakterien, die offenbar als Vitamin-Lieferanten in Frage kamen. Nähere Untersuchungen enthüllten, dass diese Beziehung keineswegs ein „Einbahnstraße“ ist, sondern vielmehr beiden Partnern Vorteile bringt: Die Algen „ernten“ Vitamin B12 von den Mikroben, diese wiederum erhalten Kohlenstoffverbindungen aus der Photosynthese der Algen.


„Diese Beobachtungen demonstrieren, dass Algen zwar mithilfe ihrer Photosynthese primär von der Sonnenenergie leben, viele von ihnen aber gleichen auch Tieren im Hinblick darauf, dass sie einen anderen Organismus brauchen, um sich mit einem essentiellen Nährstoff zu versorgen“, erklärt Alison Smith, Forschungsleiterin des Projekts an der Universität von Cambridge. „Das hat erhebliche Auswirkungen darauf, wie wir die Ökosysteme in den Meeren der Welt betrachten.“

Kleinste Organismen – große Wirkung


“Algen fixieren rund die Hälfte des weltweiten Kohlenstoffs, daher ist es essenziell, dass wir verstehen, was ihr Wachstum und Wohlergehen beeinflusst“, ergänzt Professor Julia Goodfellow vom britischen Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), der die Forschungsarbeiten unterstützt hat. „Forschung über die fundamentalen Beziehungen zwischen Algen und Bakterien mögen auf den ersten Blick nicht sehr bedeutsam erscheinen, doch nur wenn wir unser Wissen auch auf dieser Ebene erweitern, können wir lernen, wie wir das Gleichgewicht der Ökosysteme auch auf globaler Eben erhalten können.“
(Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), 12.01.2006 - NPO)
 
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